/ 让教学更有效 精品学案 | 物理学科 【学习目标】 1. 知道电磁铁的定义 2. 知道影响电磁铁磁性强弱的因素 3. 了解电磁铁的部分应用 4. 掌握电磁继电器的工作原理 5. 能结合力学、热学相关的知识解决电磁继电器的相关问题 【自主学习】 一、电磁铁 把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性。我们把这种磁体叫作电磁铁。 影响电磁铁磁性强弱的因素： 匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强； 电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强。 电磁铁的优点：电磁铁的优点是：它磁性的有无可由通断电来控制，磁性的强弱可由电流的大小来控制，它的磁极可以通过改变电流方向来改变。 二、电磁继电器 【例1】如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（ ） A．通电螺线管的右端是S极 B．条形磁铁受到电磁铁的斥力 C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁所受摩擦力的方向改变 D．若只改变电源的正、负极，条形磁铁所受摩擦力的方向不变 【例2】如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（ ） A．电路中的电流变大 B．电磁铁的磁性变强 C．电磁铁上端为S极 D．悬挂磁铁的弹簧变长 【例3】如图甲所示的是某家用烟雾报警器的简化电路图，当烟雾达到一定浓度时衔铁被吸引，工作电路会响铃亮灯，烟雾报警器控制电路的额定电压为12V，R是光敏电阻，其阻值与烟雾浓度的关系如图乙所示。若定值电阻R0的阻值是10Ω（电磁铁线圈电阻不计），工作电路响铃亮灯时，控制电路中的最小电流是0.2A，下列说法正确的是（ ） A．若烟雾报警器响铃亮灯，烟雾浓度一定大于40% B．为了让烟雾浓度为20%时报警器报警，可以将电磁铁适当向右移 C．为了让烟雾浓度为20%时报警器报警，可以适当地降低控制电路的电源电压 D．烟雾浓度分别是40%和60%时，定值电阻R0消耗的功率之比是1∶ 2 【例4】小畅同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法错误的是（ ） A．滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱 B．电磁铁能吸引大头针越多，表明它的磁性越强 C．电磁铁A、B的上端均为N极 D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系 【例5】下图是一种水位自动报警器原理图，关于它的工作原理，下列说法正确的是（ ） A．水位升高到金属块A时，绿灯亮 B．水位升高到金属块A时，电磁铁通电 C．水位没有到达金属块A时，电磁铁上端为N极 D．为使报警器在更低的水位能报警，可以下降B的高度 【例6】音乐喷泉是集声光电技术于—体的装置，它通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转 化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉。如图甲为控制喷泉工作的模拟电路，控制电 路电源电压 Ua，呈周期性变化（如图乙所示），定值电阻 R1=2Ω ，E为具有特殊功能的电子 元件，当 Ua<6V 时，电路中没有电流通过；当 Ua≥6V 时，E 两端电压恒为 6V，当线圈中通 过的电流I≥2A 时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水（不计线圈电阻）已知水泵每秒 可喷出水的体积为 2×10-3m3，求：(1)t＝3s 时，线圈中通过的电流；(2)电磁继电器衔铁刚好被吸下水泵启动喷水时，电阻 R1 的功率；(3)在 0～6s 内，水泵喷水的总质量。 【例7】道路被损坏的一个重要原因是车辆严重超载。为了抓拍超载车辆，学校的科技小组设计了一个“汽车超载记录器”，其电路原理图如图甲。已知控制电路的电源电压U=10V，线圈电阻R0=5Ω，保护电阻R1=10Ω。当车辆经过水平检测点时，阻值与压力变化的关系如图乙所示。当电压表示数U1≥4V时，继电器的衔铁被吸下 ... ...
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